Instrucciones para el experimento de la Ley de Hooke
Objetivos del experimento:
– Investigar la relación entre la fuerza y el aumento de longitud de un resorte
– Determinar la constante elástica
Herramientas y materiales: Muelles, pesas de 50 gramos (4), trípode, regla
Teoría básica:
La ley de Hooke establece que la magnitud de la fuerza es directamente proporcional al aumento de la longitud del resorte. Cuanto mayor sea la fuerza que actúa sobre el resorte, mayor será el aumento de su longitud. La relación entre la magnitud de la fuerza y el aumento de la longitud del resorte es constante. La ley de Hooke se aplica cuando la fuerza no excede el límite elástico del resorte. Esta ley fue propuesta por Robert Hooke (1635-1703).
Matemáticamente, la ley de Hooke se expresa mediante la ecuación: k = F / Δl. Donde: k = constante elástica, F = fuerza, Δl = incremento en la longitud del resorte.
La unidad internacional de fuerza es el Newton, la unidad internacional de longitud es el metro, por lo tanto, la unidad internacional de la constante elástica es el Newton/metro (N/m).
Pasos experimentales:
1. Ensamble el trípode como se muestra en la imagen.
2. Cuelgue un resorte en un soporte y luego coloque un peso de 50 gramos en el extremo inferior del resorte. Mida la longitud del resorte como longitud del resorte 1 (l o ).
l 1 = ……… Centímetros.
3. Cuelgue de nuevo una carga de 50 gramos y luego mida la longitud del resorte como longitud del resorte 2 (l 2 ).
w = 0,5 Newton
Δl = l 2 – l 1 =………… Centímetros
k = w / Δl =………… N/cm
3. Cuelgue de nuevo una carga de 50 gramos y luego mida la longitud del resorte como longitud del resorte 3 (l 3 ).
w = 0,5 + 0,5 = 1 Newton
Δl = l 3 – l 1 = ………… Centímetros
k = w / Δl =………… N/cm
4. Cuelgue de nuevo una carga de 50 gramos y luego mida la longitud del resorte como longitud del resorte 4 (l 4 ).
w = 0,5 + 0,5 + 0,5 = 1,5 Newtons
Δl = l 4 – l 1 = ………… Centímetros
k = w / Δl =………… N/cm
Datos y análisis de datos:
Existen tres constantes elásticas basadas en los resultados del experimento anterior. Calcule la constante elástica promedio:
k = (k + k + k) : 3 = …………… N/cm
Dibuja una gráfica que muestre la relación entre la gravedad (w) y el aumento de la longitud del resorte (Δl).
Discusión :
¿Cuál es la relación entre la fuerza y el aumento de la longitud del resorte? Si la fuerza es mayor, ¿el aumento de la longitud del resorte será mayor, constante o menor?
– ¿Son iguales las constantes elásticas? Si no, ¿por qué?
– ¿Cuál es la constante elástica promedio obtenida mediante el experimento?
Conclusión :
Exponga su conclusión.
